大气过电压作用在中性点直接接地变压器绕组上时，一开始由于绕组的感抗很大，所以电流不从变压器绕组的线匝中流过，而只从高压绕组的匝与匝之间，以及绕组与铁芯及地之间的电容中流过。由于对地电容的存在，在每一线匝间电容上流过的电流都不相等，因此，沿着绕组高度的起始电压的分布，也是不均匀的。在最初瞬间的电压分布情况是首端几个线匝间，电位梯度很大，使匝间绝缘及绕组间绝缘都受到很大威胁。

从起始电压分布状态过渡到最终电压分布状态，伴随有振荡的过程，这里是由于绕组之间电容及绕组的电感的作用。在振荡过程中，绕组某些部位的对地主绝缘，甚至承受比冲击电压还要高的电压。